DE19539640C1 - Zylinderlaufbuchse mit Schutzschicht - Google Patents
Zylinderlaufbuchse mit SchutzschichtInfo
- Publication number
- DE19539640C1 DE19539640C1 DE1995139640 DE19539640A DE19539640C1 DE 19539640 C1 DE19539640 C1 DE 19539640C1 DE 1995139640 DE1995139640 DE 1995139640 DE 19539640 A DE19539640 A DE 19539640A DE 19539640 C1 DE19539640 C1 DE 19539640C1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- nickel
- protective layer
- chrome
- cylinder liner
- chromium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Revoked
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02F—CYLINDERS, PISTONS OR CASINGS, FOR COMBUSTION ENGINES; ARRANGEMENTS OF SEALINGS IN COMBUSTION ENGINES
- F02F1/00—Cylinders; Cylinder heads
- F02F1/02—Cylinders; Cylinder heads having cooling means
- F02F1/10—Cylinders; Cylinder heads having cooling means for liquid cooling
- F02F1/16—Cylinder liners of wet type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
Description
Die Erfindung betrifft nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 eine
Zylinderlaufbuchse mit einer Schutzschicht.
Es ist bereits bekannt, Zylinderlauf
buchsen innenseitig mit einer gegen Abrieb, Festfressen und/oder
Überhitzung schützenden Beschichtung zu versehen, siehe z. B. die
Patentschrift US 4.706.616, in der speziell als Beschichtungsma
terialien Chromkarbid, Titankarbonat, Titanoxid, Chromoxid, Alu
miniumtitanat oder eine Keramik genannt sind.
Bedingt durch die steigenden Leistungsanforderungen im Motoren
bau, z. B. für Dieselmotoren von Lastkraftwagen und in der Indu
strie, tritt bei sogenannten nassen Zylinderlaufbuchsen, d. h.
solchen, die mittels Beaufschlagung durch eine Kühlflüssigkeit
von außen gekühlt werden, das Problem auf, daß es bei ungünsti
gen Betriebsbedingungen aufgrund der hohen thermischen Belastun
gen des Kühlsystems zu Kavitations- und Korrosionsangriffen der
kühlmittelbeaufschlagten Flächen der Laufbuchse kommen kann, die
beispielsweise aus Grauguß besteht. Bei diesem Kavitationseffekt
implodieren Luftblasen im Kühlwasser und erodieren die Außen
seite der Laufbuchse. Besonders gravierend ist dieses Problem,
wenn unreines, salzhaltiges Wasser als Kühlflüssigkeit benutzt
und dadurch die erosionsbedingte Stoßbeanspruchung der Laufbuch
senaußenseite noch erhöht wird. Die Erosion wird zusätzlich
durch das Schwingen der Grauguß-Laufbuchse verstärkt. Zwar könn
ten diese Schädigungen durch gesteigerte Anforderungen an die zu
verwendende Kühlflüssigkeit verringert werden, jedoch sind diese
nicht in allen Ländern zu erfüllen. Dem Einsatz bestimmter Kühl
flüssigkeiten stehen zudem Umweltgesichtspunkte entgegen.
Die deutsche Offenlegungsschrift DE 14 76 077 beschreibt eine Zylinder
laufbuchse, die an ihrer von Kühlwasser umspülten Außenseite
mit einer Chromschicht zur Verhütung von Korrosion und Kavita
tion versehen ist.
In der Veröffentlichung DE-Z "MAN", Forschungsheft Nr. 9, 1960, Seiten
20 bis 32, wird zur Vermeidung von Korrosions- und Kavitations
schäden an den Außenseiten von Zylinderlaufbuchsen das Aufbrin
gen einer Chromschicht durch Hartverchromen vorgeschlagen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Zylinderlaufbuchse bereitzustellen, die gegen kühlmittelbedingte
Kavitations- und Korrosionsschädigungen dauerhaft und zuverläs
sig geschützt ist.
Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Einrichtung durch die kennzeichnenden Merk
male des Patentanspruchs 1 gelöst.
Diese Zylinderlaufbuchse ist au
ßenseitig wenigstens in einem Teilbereich mit einer Chrom-
Nickel-Schutzschicht mit einem Nickelanteil von 60% bis 90% und
einem Chromanteil von 5% bis 20% versehen. Es zeigt sich, daß
diese Art von Schutzschicht besonders geeignet ist, einen wirk
samen Schutz gegen kühlmittelbedingte Kavitations- und Korrosi
onsangriffe auch bei ungünstigen Betriebsbedingungen zu bieten.
Das Chrom-Nickel-Material zeigt keine negativen Einflüsse auf
das Kühlmittel oder auf andere Bauteile des Kühlsystems und hat
auch keine thermische Isolation bzw. Behinderung des Wärmeüber
gangs zur Folge. Die Schutzschicht wird jeweils mindestens in
einem Teilbereich der Laufbuchsenaußenseite aufgebracht, welcher
der Kavitationswirkung des Kühlmittels am stärksten ausgesetzt
ist. Die Schutzschicht wird dergestalt angebracht, daß sie eine
zähelastisch verformbare Oberfläche der Laufbuchse realisiert,
mit der angreifende mechanische Kräfte in ausreichendem Maß ab
sorbiert werden können. Die Schutzwirkung der Chrom-Nickel-
Schutzschicht erweist sich beispielsweise derjenigen einer gal
vanischen Chrom- oder Chromdioxid-Schutzschicht deutlich überle
gen. Im Unterschied zu Kunststoffbeschichtungen zeigt die Chrom-
Nickel-Schutzschicht keine Alterungserscheinungen durch die Be
lastung mit dem heißen Kühlmittel. Die Schichtzusammensetzung
kann problemlos den Erfordernissen des jeweiligen Grundmaterials
der Laufbuchse angepaßt werden.
In Weiterbildung der Erfindung nach Patentanspruch 2 beträgt die Dicke
der Chrom-Nickel-Schutzschicht zwischen etwa 50 µm und etwa
200 µm. Dieser Dickenbereich erweist sich als besonders geeignet,
wobei eine gewisse Schutzwirkung selbstverständlich auch noch
von Chrom-Nickel-Schutzschichten mit Dicken außerhalb dieses Be
reichs erzielt wird.
In Weiterbildung der Erfindung nach Patentanspruch 3 ist die Nickel-
Chrom-Schutzschicht mittels atmosphärischem Plasmaspritzen auf
gebracht. Eine dergestalt aufgebrachte Schutzschicht erweist
sich als besonders geeignet, die an sie gestellten Anforderungen
hinsichtlich wirksamem Kavitations- und Korrosionsschutz und
zähelastischer Oberflächenverformbarkeit der Laufbuchse zu er
füllen. Außerdem bildet die durch atmosphärisches Plasmaspritzen
aufgebrachte Nickel-Chrom-Schutzschicht einen festen, dichten,
gut haftenden Verbund mit dem Grundmaterial der Laufbuchse, d. h.
Schutzschicht und Grundmaterial weisen vergleichbare physikali
sche Eigenschaften auf. Demgegenüber besitzen harte, unelasti
sche, ebenfalls durch eine Spritztechnik aufgebrachte Schichten
oftmals keine ausreichende Haltbarkeit, da sie nicht in der Lage
sind, die örtlich hohe Stoßbeanspruchung aufgrund von Schmutz
partikeln im Kühlmittel, d. h. durch sogenannten Tropfenschlag,
aufzufangen.
In Weiterbildung der Erfindung nach Patentanspruch 4 ist die Nickel-
Chrom-Kavitationsschutzschicht in mehreren aufeinanderfolgenden
atmosphärischen Plasmaspritzvorgängen mit zwischenliegenden Ab
kühlphasen aufgebracht. Die so gebildete Schutzschicht erweist
sich als besonders geeignet, die vorliegenden Anforderungen,
insbesondere hinsichtlich Haftfähigkeit, zähelastischer Verform
barkeit sowie Kavitations- und Korrosionsschutz zu erfüllen.
In Weiterbildung der Erfindung nach Patentanspruch 5 ist die Nickel-
Chrom-Schutzschicht mittels atmosphärischem Plasmaspritzen
soweit erforderlich unter gleichzeitigem Kühlen der Laufbuchse
mit geringem Aufwand mittels Hindurchblasen von Preßluft
aufgebracht. Es zeigt sich, daß dies zu einer geringeren
thermischen Belastung des Bauteils und einer vorteilhaften
Nickel-Chrom-Schutzschicht mit den gewünschten Eigenschaften
führt.
In einer Weiterbildung der Erfindung nach Patentanspruch 6 erfolgt
während der Deposition der Nickel-Chrom-Schutzschicht durch at
mosphärisches Plasmaspritzen ein Sauberblasen des Beschichtungs
bereichs mit Preßluft. Dadurch werden nur locker haftend ange
spritzte Materialpartikel sofort wieder entfernt, was die Bil
dung eines dichten, fest haftenden Verbundes der Nickel-Chrom-
Schutzschicht mit dem Laufbuchsengrundmaterial begünstigt.
Bei einer nach Patentanspruch 7 weitergebildeten Zylinderlaufbuchse
ist eine gut geeignete Nickel-Chrom-Schutzschicht vorgesehen,
die sich mittels atmosphärischem Plasmaspritzen eines Ni/Cr/Al/Y-
Pulvers unter der angegebenen Depositionsbedingungen aufbringen
läßt.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnun
gen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
Es zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt entlang einer Seite einer Zylinder
laufbuchse mit einer partiellen, außenseitigen Nickel-
Chrom-Beschichtung,
Fig. 2 eine Seitenansicht einer weiteren Zylinderlaufbuchse mit
einer partiellen, außenseitigen Nickel-Chrom-Beschich
tung,
Fig. 3 eine Seitenansicht einer weiteren Zylinderlaufbuchse mit
einer partiellen, außenseitigen Nickel-Chrom-Beschich
tung,
Fig. 4 eine schematische Seitenansicht einer Beschichtungsanla
ge zum Aufbringen der Nickel-Chrom-Beschichtung für die
Laufbuchse von Fig. 2 mittels atmosphärischem Plasma
spritzen und
Fig. 5 eine Beschichtungsanlage zum außenseitigen Aufbringen
einer umlaufenden Nickel-Chrom-Beschichtung auf die
Kühlmittelkontaktfläche einer Zylinderlaufbuchse.
In Fig. 1 ist eine Zylinderlaufbuchse (1) im teilweisen Längs
schnitt gezeigt, die einen Grundkörper (2) aus Grauguß beinhal
tet, auf den außenseitig eine Nickel-Chrom-Schutzschicht (3)
zwischen einer axial unteren Begrenzungslinie (4) und einer
axial oberen Begrenzungslinie (5) über den gesamten Umfangswin
kelbereich von 360° umlaufend in einer Dicke zwischen etwa 50 µm
und etwa 200 µm gleichmäßig aufgebracht ist. Der von der Nickel-
Chrom-Schutzschicht (3) bedeckte Teilbereich der Laufbuchsenau
ßenseite stellt deren Kühlmittelkontaktfläche dar, d. h. denjeni
gen Bereich, mit dem die Außenseite der Zylinderlaufbuchse (1)
nach deren Einbau in einen Zylinderblock mit einer dort zirku
lierenden Kühlflüssigkeit in Kontakt steht. Dieser Typ von kühl
flüssigkeitsbeaufschlagter Zylinderlaufbuchse, der auch als
nasse Zylinderlaufbuchse bezeichnet wird, unterliegt in ihrem
kühlflüssigkeitsbeaufschlagten Bereich Kavitations- und Korrosi
onsangriffen, wie oben erwähnt. Gegen diese schützt die mittels
atmosphärischem Plasmaspritzen aufgebrachte Nickel-Chrom-Schutz
schicht (3), wobei die Schutzschicht (3) so aufgebracht ist, daß
sie eine zähe, elastische Verformbarkeit gewährleistet, was für
die Absorption angreifender mechanischer Kräfte vorteilhaft ist.
Durch die gewählte Depositionstechnik des atmosphärischen
Plasmaspritzens wird ein fest haftender, dichter Verbund der
Schutzschicht (3) aus Nickel-Chrom mit dem Grundkörper (2) aus
Grauguß erreicht. Die Nickel-Chrom-Schutzschicht (3) hat keine
negativen Einflüsse auf das jeweilige Kühlmittel oder andere
Bauteile des Zylinderblock-Kühlsystems und behindert den
Wärmeübergang nicht. Damit bleibt die Betriebssicherheit des mit
der Zylinderlaufbuchse (1) ausgerüsteten Motors voll erhalten,
während die Nickel-Chrom-Schutzschicht (3) den Grauguß-
Grundkörper (2) vor Erosion im kühlmittelbeaufschlagten Bereich
von außen aufgrund von Kavitations- und/oder Korrosionswirkung
der verwendeten Kühlflüssigkeit sehr zuverlässig schützt.
Es zeigt sich, daß gerade die Schutzschicht (3) aus durch atmo
sphärisches Plasmaspritzen aufgebrachtem Nickel-Chrom-Material
besonders zur Bereitstellung der gewünschten Kavitations- und
Korrosionsschutzwirkungen unter Aufrechterhaltung der für einen
störungsfreien Motorbetrieb geforderten Laufbuchseneigenschaften
geeignet ist. Bei Verwendung der mit der Nickel-Chrom-Schutz
schicht (3) versehenen Zylinderlaufbuchse (1) brauchen daher
keine besonders hohen Anforderungen an die Kühlflüssigkeit ge
stellt werden, ohne daß dies zu Erosion der Zylinderlaufbuchse
(1) und damit zu vorzeitigem Motorbetriebsausfall führt.
Je nach Anwendungsfall kann vorgesehen sein, nicht wie in Fig. 1
den gesamten kühlmittelbeaufschlagten Laufbuchsenbereich, son
dern nur einen durch die Kühlflüssigkeitsbeaufschlagung beson
ders belasteten Teilbereich hiervon mit der Nickel-Chrom-Schutz
schicht zu versehen. Diesbezügliche Beispiele sind in den
Fig. 2 und 3 dargestellt. Bei der in Fig. 2 gezeigten Zylinder
laufbuchse (6) ist nur ein Teilbereich der gesamten Kühlflüssig
keitskontaktfläche (7), die in Fig. 2 schraffiert gezeichnet
ist, mit einer als schwarze Fläche wiedergegebenen Nickel-Chrom-
Schutzschicht (8) versehen, die ebenfalls mittels atmosphärischem
Plasmaspritzen in einer Dicke zwischen 50 µm und 200 µm in ihrem
mittleren Bereich dadurch aufgebracht ist, daß die Zylinderlauf
buchse (6) tangential an einer Plasmaspritzpistole vorbeigeführt
wird. Die Fig. 2 zeigt dabei gerade die eine Hälfte der gesamten
Nickel-Chrom-Schutzschicht (8).
Bei der in Fig. 3 gezeigten Zylinderlaufbuchse (9) ist deren
ebenfalls schraffiert repräsentierte Kühlflüssigkeitskontaktflä
che (10) dadurch partiell mit einer Nickel-Chrom-Schutzschicht
(11) versehen, daß letztere mittels atmosphärischem Plasmasprit
zen nur in einem axial oberen Teilbereich der Kühlflüssigkeits
kontaktfläche (10) entlang des gesamten Umfangswinkelbereichs
von 360° umlaufend aufgebracht ist, während ein axial darunter
liegender Teilbereich der Kühlflüssigkeitskontaktfläche (10)
nicht von der in Fig. 3 als schwarze Fläche wiedergegebenen
Nickel-Chrom-Schutzschicht (11) bedeckt wird.
Fig. 4 zeigt eine z. B. zum Aufbringen der partiellen Nickel-
Chrom-Schutzschicht (8) der Zylinderlaufbuchse (6) von Fig. 2
geeignete Plasmadepositionsanlage. Die Anlage beinhaltet einen
an einem ortsfesten Rahmen (19) gelagerten Drehteller (13), der
um eine Drehachse (14) rotiert werden kann. An der
Drehtelleroberseite befinden sich entlang des Umfangsbereichs
des Drehtellers (13) mehrere Aufnahmevorrichtungen (12), von
denen jeweils eine Zylinderlaufbuchse (6) eingespannt gehalten
werden kann. Radial außerhalb des Drehtellers (13) befindet sich
eine in nicht gezeigter Weise zweidimensional beweglich
angeordnete Plasmaspritzpistole (15) mit einer
Pulverzufuhreinheit (16), welche das aufzubringende Material in
Pulverform von oben in den von der Spritzpistole (15) erzeugten
Plasmaflammenstrahl (17) zugibt. Zur Erzielung der gewünschten
kontrollierten Teilbeschichtung ist eine Spritzschablone (18),
welche eine passende Öffnung für den Durchtritt des
Plasmaflammenstrahls (17) besitzt, ortsfest am Rahmen (19) vor
der Plasmaspritzpistole (15) liegend angebracht. Die Schablone
(18) ist von einer Metallplatte gebildet, muß den auftretenden
Temperaturen während der Beschichtung standhalten und ist mit
einem Antihaftmittel behandelt, um ein Anhaften der
Spritzpartikel zu verhindern.
Mit dieser Beschichtungsanlage können jeweils mehrere, z. B. ty
pischerweise eine Anzahl von 16 Zylinderlaufbuchsen in einem Ar
beitsgang mit der gewünschten, partiellen Nickel-Chrom-Beschich
tung (8) versehen werden. Durch Drehen des Drehtellers (13) lau
fen die einzelnen Zylinderlaufbuchsen (6) nacheinander tangen
tial an der Plasmaspritzpistole (15) vorbei, und bei jedem Vor
beilauf erhöht sich die Dicke der aufgebrachten Nickel-Chrom-
Schutzschicht (8) um bis zu ca. 50 µm. Je nach geforderter
Schichtdicke werden die Zylinderlaufbuchsen (6) entsprechend oft
an der Plasmaspritzpistole (15) vorbeigeführt. Es versteht sich,
daß statt des Drehtellers (13) insbesondere für höhere Stückzah
len auch ein linear vor der Spritzpistole (15) vorbeigeführtes
Förderband verwendet werden kann, auf dem die Zylinderlaufbuch
sen (6) hintereinander aufgereiht werden. Da auf diese Weise das
Aufbringen der Nickel-Chrom-Schutzschicht (8) auf die jeweilige
Laufbuchse (6) in mehreren Beschichtungszyklen erfolgt, kann der
beschichtete Bereich zwischen den einzelnen Beschichtungszyklen
abkühlen, so daß eine Überhitzung der Zylinderlaufbuchsen (6)
beim Beschichten verhindert und die Qualität der aufgebrachten
Nickel-Chrom-Schutzschichten (8) verbessert wird.
Zur Vorbereitung der Zylinderlaufbuchsen (6) für eine jeweilige
Beschichtung mit der Nickel-Chrom-Schutzschicht (8) werden die
Laufbuchsen (6) sandgestrahlt, mit Isopropanol entfettet und mit
Preßluft saubergeblasen. Der atmosphärische Plasmaspritzvorgang
erfolgt dann durch Spritzen eines 60-90%Ni/5-20%Cr/2-10%Al/0-1%Y-
Pulvers, wobei das Plasma einen Argon-Primärgasstrom
zwischen 40 l/min und 60 l/min, einen Wasserstoff-
Sekundärgasstrom zwischen 5 l/min und 15 l/min sowie einen
Trägergasstrom in einer Vorwärmphase von ca. 3 l/min und in der
anschließenden, eigentlichen Beschichtungsphase zwischen 5 l/min
und 15 l/min beinhaltet. Eine typische Spritzrate beträgt 60 g/min
bei einem typischen Spritzabstand von 140 mm. Falls die
Kühlung des zu beschichtenden Laufbuchsenbereichs zwischen den
einzelnen Beschichtungszyklen allein durch die Umgebung nicht
ausreichend erscheint, kann eine zusätzliche aktive Kühlung
mittels Hindurchblasen von Preßluft von oben in die Laufbuchsen
(6), z. B. mit einem Druck von 6 bar, vorgesehen sein. Des
weiteren ist bevorzugt eine Beaufschlagung des zu beschichtenden
Bereichs mit Preßluft, z. B. bei einem Druck von 4 bar, während
des Beschichtungsvorgangs vorteilhaft, um die im jeweiligen
Beschichtungszyklus aufgebrachte Schichtlage sofort
sauberzublasen, wodurch Spritzpartikel entfernt werden, die nur
locker anhaften. Dies trägt zur Bildung einer fest auf dem
Grundkörper haftenden, dichten Schutzschicht (8) aus Nickel-
Chrom-Material bei. Zusätzlich können locker haftende
Spritzpartikel nach erfolgter Beschichtung bei Bedarf durch eine
mechanische Nachreinigung der Beschichtung (8) entfernt werden.
Insgesamt zeigen Untersuchungen, daß die auf diese Weise aufge
brachte Nickel-Chrom-Schutzschicht (8) die Zylinderlaufbuchse
(6) zuverlässig vor erodierenden, kühlmittelbedingten Kavitati
ons- und Korrosionsschädigungen schützt. Im Unterschied zu
Kunststoffbeschichtungen zeigt diese Schutzschicht (8) keinerlei
Alterungserscheinungen aufgrund des Kühlmittel- oder Temperatur
einflusses während des Motorbetriebs. Die Schichtzusammenset
zung, d. h. die prozentualen Anteile von Chrom, Nickel und von je
nach Anwendungsfall weiteren, in geringen Mengen enthaltenen Be
standteilen, kann problemlos den Erfordernissen des Grundkörper
materials, z. B. bei Verwendung neuer Werkstoffe für den Grund
körper, angepaßt werden. Das Aufbringen der Nickel-Chrom-Schutz
schicht (8) auf die Außenseite der Zylinderlaufbuchse (6) mit
tels atmosphärischem Plasmaspritzen ist durch einen automatisier
ten Ablauf im Rahmen einer Serienfertigung möglich. Es versteht
sich, daß die beschriebene Depositionstechnik auch zum Aufbrin
gen von Nickel-Chrom-Schutzschichten auf andere, der Plas
maspritztechnik zugängliche Bauteilflächen geeignet ist, die
durch Kontakt mit einem heißen Kühlmittel Kavitations- und/oder
Korrosionsbelastungen unterworfen sind.
In Fig. 5 ist eine gegenüber Fig. 4 modifizierte Beschichtungs
anlage dargestellt, mit der die in Fig. 1 gezeigte, umlaufende
Nickel-Chrom-Schutzschicht (3) auf die Außenseite einer jeweili
gen Zylinderlaufbuchse (1) aufgebracht werden kann. Dazu ist in
diesem Beispiel die Aufnahmevorrichtung (20) zum eingespannten
Halten der Laufbuchse (1) auf einem Drehteller (23) mittig zu
dessen Drehachse (24) positioniert. Eine Abdeckhülse (21) deckt
die Laufbuchse (1) in einem unteren Axialbereich ab, während ei
ne Abdeckkappe (22) für eine Abdeckung des oberen Bereichs der
Laufbuchse (1) sorgt. Die beiden Abdeckungen (21, 22) vermeiden
eine unerwünschte Beschichtung von Dichtungsbereichen der Lauf
buchse (1) und lassen gerade deren Kühlmittelkontaktfläche zur
Beschichtung mit der Nickel-Chrom-Schutzschicht (3) frei, die in
Fig. 5 schraffiert wiedergegeben ist. Seitlich der Laufbuchse
(1) ist eine Plasmaspritzpistole (15) mit zugeordneter Pulverzu
fuhreinheit (16) entsprechend der Bauart von Fig. 4 zweidimen
sional bewegbar angeordnet. Mit den zu Fig. 4 geschilderten De
positionsbedingungen wird dann mit der Plasmaspritzpistole (15)
die Nickel-Chrom-Schutzschicht (3) unter Zugabe des oben genann
ten Beschichtungspulvers in den Plasmaflammenstrahl (17) unter
Drehen des Drehtellers (23) sowie unter Auf- und Abbewegen der
Plasmaspritzpistole (15) gleichmäßig auf den von der unteren Be
grenzungslinie (4) einerseits und der oberen Begrenzungslinie
(5) andererseits begrenzten Außenseitenabschnitt der Laufbuchse
(1) umlaufend aufgebracht.
In gleicher Weise läßt sich die umlaufende, auf einem oberen
Teilbereich der Kühlmittelkontaktfläche (10) beschränkte Nickel-
Chrom-Schutzschicht (11) von Fig. 3 dadurch aufbringen, daß die
Auf- und Abwärtsbewegung der Plasmaspritzpistole (15) von Fig. 5
geeignet eingeschränkt und/oder die abdeckende Hülse (21) weiter
als in Fig. 5 dargestellt hochgezogen ist, so daß sie zusätzlich
den unteren Teil der Kühlmittelkontaktfläche (10) der Laufbuchse
(1) abdeckt. Im übrigen sind für den mit der Anlage von Fig. 5
durchführbaren Beschichtungsvorgang dieselben Prozeßmaßnahmen
und -modifikationen möglich wie sie zu der Anlage von Fig. 4 be
schrieben sind, wie z. B. Sauberblasen des beschichteten Bereichs
während der Beschichtung, aktives Kühlen durch Einblasen von
Preßluft, Beschichten in mehreren Zyklen etc., wobei die Prozeß
parameter auf die Erzielung einer zähelastisch verformbaren
Nickel-Chrom-Oberflächenschutzschicht abgestimmt sind.
Claims (7)
1. Zylinderlaufbuchse,
gekennzeichnet durch
eine Nickel-Chrom-Schutzschicht (3) auf wenigstens einem
Teilbereich ihrer Außenseite mit einem Nickelanteil von 60%
bis 90% und einem Chromanteil von 5% bis 20%.
2. Zylinderlaufbuchse nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Nickel-Chrom-Schutzschicht (3) eine Dicke zwischen etwa 50 µm
und etwa 200 µm aufweist.
3. Zylinderlaufbuchse nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Nickel-Chrom-Schutzschicht (3) mittels atmosphärischem Plas
maspritzen aufgebracht ist.
4. Zylinderlaufbuchse nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Nickel-Chrom-Schutzschicht (3) in mehreren aufeinanderfol
genden, atmosphärischen Plasmaspritzvorgängen mit zwischenlie
genden Abkühlphasen aufgebracht ist.
5. Zylinderlaufbuchse nach einem der Ansprüche 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Nickel-Chrom-Schutzschicht (3) unter Kühlung der Laufbuchse
(1) mittels hindurchgeblasener Preßluft während des atmosphäri
schen Plasmaspritzens aufgebracht ist.
6. Zylinderlaufbuchse nach einem der Ansprüche 3 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Nickel-Chrom-Schutzschicht (3) unter Sauberblasen des Be
schichtungsbereichs mit Preßluft während des atmosphärischen
Plasmaspritzens aufgebracht ist.
7. Zylinderlaufbuchse nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Nickel-Chrom-Schutzschicht (3) mittels atmosphärischem Plas
maspritzen eines Ni/Cr/Al/Y-Pulvers mit einem Argon-Primärgas
strom zwischen 40 l/min und 60 l/min, einem Wasserstoff-Sekun
därgasstrom zwischen 5 l/min und 15 l/min und einem Trägergasstrom
zwischen 5 l/min und 15 l/min aufgebracht ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995139640 DE19539640C1 (de) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | Zylinderlaufbuchse mit Schutzschicht |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE1995139640 DE19539640C1 (de) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | Zylinderlaufbuchse mit Schutzschicht |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19539640C1 true DE19539640C1 (de) | 1997-03-27 |
Family
ID=7775691
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE1995139640 Revoked DE19539640C1 (de) | 1995-10-25 | 1995-10-25 | Zylinderlaufbuchse mit Schutzschicht |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19539640C1 (de) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10347511A1 (de) * | 2003-10-13 | 2005-05-19 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Zylinderlaufbuchse mit makroskopisch gestalteter Oberflächenstruktur für Verbrennungskraftmaschinen |
DE19733205B4 (de) * | 1997-08-01 | 2005-06-09 | Daimlerchrysler Ag | Beschichtung für eine Zylinderlauffläche einer Hubkolbenmaschine aus einer übereutektischen Aluminium/Siliziumlegierung, Spritzpulver zu deren Herstellung und deren Verwendung |
DE19733204B4 (de) * | 1997-08-01 | 2005-06-09 | Daimlerchrysler Ag | Beschichtung aus einer übereutektischen Aluminium/Silizium Legierung, Spritzpulver zu deren Herstellung sowie deren Verwendung |
DE102012009496A1 (de) | 2012-05-14 | 2013-11-14 | Stahlwerk Ergste Westig Gmbh | Chromstahl |
DE102014005096A1 (de) * | 2014-04-08 | 2015-10-08 | Mahle International Gmbh | Zylinderlaufbuchse, Baueinheit sowie Verfahren zum Herstellen einer Zylinderlaufbuchse |
DE102006042549C5 (de) * | 2006-09-11 | 2017-08-17 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Nasse Zylinderlaufbuchse mit kavitationsresistenter Oberfläche |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1476077A1 (de) * | 1964-07-08 | 1969-07-03 | Maybach Mercedes Benz Motorenb | Anordnung zur Verhuetung der Korrosion-Karitation durch Schutzueberzug in einer fluessigkeitsgekuehlten Brennkraft-Kolbenmaschine |
-
1995
- 1995-10-25 DE DE1995139640 patent/DE19539640C1/de not_active Revoked
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE1476077A1 (de) * | 1964-07-08 | 1969-07-03 | Maybach Mercedes Benz Motorenb | Anordnung zur Verhuetung der Korrosion-Karitation durch Schutzueberzug in einer fluessigkeitsgekuehlten Brennkraft-Kolbenmaschine |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
DE-Z.: "MAN-Forschungsheft", Nr. 9, 1960, S. 20-32 * |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19733205B4 (de) * | 1997-08-01 | 2005-06-09 | Daimlerchrysler Ag | Beschichtung für eine Zylinderlauffläche einer Hubkolbenmaschine aus einer übereutektischen Aluminium/Siliziumlegierung, Spritzpulver zu deren Herstellung und deren Verwendung |
DE19733204B4 (de) * | 1997-08-01 | 2005-06-09 | Daimlerchrysler Ag | Beschichtung aus einer übereutektischen Aluminium/Silizium Legierung, Spritzpulver zu deren Herstellung sowie deren Verwendung |
DE10347511A1 (de) * | 2003-10-13 | 2005-05-19 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Zylinderlaufbuchse mit makroskopisch gestalteter Oberflächenstruktur für Verbrennungskraftmaschinen |
DE10347511B4 (de) * | 2003-10-13 | 2007-03-22 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Zylinderlaufbuchse mit makroskopisch gestalteter Oberflächenstruktur für Verbrennungskraftmaschinen, Verfahren zu ihrer Anbindung an einen Verbundkörper und Verbundkörper |
DE102006042549C5 (de) * | 2006-09-11 | 2017-08-17 | Federal-Mogul Burscheid Gmbh | Nasse Zylinderlaufbuchse mit kavitationsresistenter Oberfläche |
DE102012009496A1 (de) | 2012-05-14 | 2013-11-14 | Stahlwerk Ergste Westig Gmbh | Chromstahl |
EP2664684A2 (de) | 2012-05-14 | 2013-11-20 | Stahlwerk Ergste Westig GmbH | Chromstahl mit hoher Härte und Korrosionsbeständigkeit sowie dessen Verwendung zum Beschichten metallischer Substrate |
DE102012009496B4 (de) * | 2012-05-14 | 2017-05-11 | Stahlwerk Ergste Westig Gmbh | Chromstahl |
DE102014005096A1 (de) * | 2014-04-08 | 2015-10-08 | Mahle International Gmbh | Zylinderlaufbuchse, Baueinheit sowie Verfahren zum Herstellen einer Zylinderlaufbuchse |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2455510B1 (de) | Vorrichtung für das thermische Beschichten von Zylinderinnenflächen bei Kurbelgehäusen | |
EP1980773B1 (de) | Thermisches Spritzverfahren zum Beschichten einer Kolbenringnute, Verwendung eines Spritzdrahts, sowie ein Kolben mit einer thermischen Spritzschicht | |
DE102007019510B3 (de) | Zu einer Gleitpaarung gehörendes Maschinenteil sowie Verfahren zu dessen Herstellung | |
EP2905455B1 (de) | Verfahren zum Beschichten einer Bohrung und Zylinderblock eines Verbrennungsmotors | |
EP3004414B1 (de) | Verfahren zur herstellung eines kolbenrings | |
EP2769073A1 (de) | Kolben | |
WO2020043712A1 (de) | Bauteil einer bremse für ein fahrzeug | |
EP0840809B1 (de) | Erzeugnis mit einem metallischen grundkörper mit kühlkanälen und dessen herstellung | |
EP2890503A1 (de) | Bewegliche maske für ein thermisches und/oder ein kinetisches beschichtungssystem | |
DE19539640C1 (de) | Zylinderlaufbuchse mit Schutzschicht | |
DE19810382C1 (de) | Flammspritzverfahren zur Vorbehandlung und Beschichtung von Oberflächen und Anwendung des Verfahrens | |
DE102006057839A1 (de) | Zylinder für einen Verbrennungsmotor und Verfahren zu seiner Herstellung | |
EP1898065A1 (de) | Kolben für einen Zweitakt-Grossdieselmotor, sowie Zweitakt-Grossdieselmotor | |
EP1161569B2 (de) | Verfahren und anordnung zum herstellen verschleissfester oberflächen | |
EP3601629B1 (de) | Kolbenring mit kugelgestrahlter einlaufschicht und verfahren zur herstellung | |
DE2856232A1 (de) | Thermisch und korrosiv hoch beanspruchtes tellerventil | |
EP1468761A1 (de) | Giesswalze zum Giessen von Bändern aus Aluminium oder Aluminiumlegierungen | |
CH656560A5 (de) | Verfahren zum auftragen einer schutzschicht durch thermisches spritzen. | |
EP3433396B1 (de) | Ventil für verbrennungsmotoren mit beschichtung | |
DE2544847C2 (de) | Plasmaspritzvorrichtung | |
EP1304396A1 (de) | Legierungspulver zur Beschichtung sowie Beschichtungsverfahren | |
DE102008060494A1 (de) | Verfahren zur Herstellung einer beschichteten Plastifizierschnecke | |
DE102012105521A1 (de) | Verwendung einer Kohlenstoffbeschichtung sowie Maskierungsmittel und Beschichtungsanlage zum thermischen Spritzen | |
WO2016139007A1 (de) | Verfahren zum herstellen einer lauffläche für eine dichtung | |
DE102019121060A1 (de) | Verfahren zum Herstellen eines Gussbauteils |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70567 STUTTGART, DE |
|
8331 | Complete revocation |